CN112479373A

CN112479373A - 一种氧化沟污水处理工艺

Info

Publication number: CN112479373A
Application number: CN202011253252.7A
Authority: CN
Inventors: 宋华龙; 谢建萍; 陈伟
Original assignee: Shaoxing Water Treatment Development Co Ltd
Current assignee: Shaoxing Water Treatment Development Co Ltd
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2021-03-12

Abstract

本申请提供一种氧化沟污水处理工艺，属于污水处理技术领域。包括反应池、进水管、出水区、放空区和位于反应池中的曝气区与非曝气区，进水管连接于反应池底部，放空区与出水区均设置于反应池中部，且分布于反应池两端，反应池中部设置隔板，所述反应池中分布有第一推流器、第二推流器、第三推流器和第四推流器，第一推流器、第三推流器位于隔板同侧，第二推流器与第四推流器位于隔板另一侧。将本申请应用于污水处理，进一步丰富系统在低溶解氧状态下的生物菌密度，进一步提升生化系统的处理效率，并降低运行成本。

Description

一种氧化沟污水处理工艺

技术领域

本申请涉及一种氧化沟污水处理工艺，属于污水处理技术领域。

背景技术

印染废水中通常会含有NH^3-、NH⁴⁺，这些例子的存在会影响排放废水的总含氮量，总含氮量太高，则水体依富营养化，因此处理中需要进行脱单处理，脱氮最常用的一种设备就是氧化沟，氧化沟的反应池分为曝气区(硝化区)和非曝气区(反硝化区)，曝气区溶解氧一般要求在3-5mg/L，非曝气区的溶解氧通常高于0.5mg/L，氧化沟内硝化反应充分，但反硝化区无法充分进行，总氮去除率一般只要40-50％。

处理过程中，混合效果较差，氧化沟表面经常可见黑色淤泥沉积；特别是弯道处流速缓慢，淤泥沉积更为严重。整体流速为0.15m/s,低于设计值0.3m/s；弯道处推力不够，容易堆积污泥；曝气分布不均匀，且气体扩散速率较低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种氧化沟污水处理工艺，以进一步丰富系统在低溶解氧状态下的生物菌密度，提升生化系统的处理效率，并降低运行成本。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种氧化沟污水处理工艺，包括反应池、进水管、出水区、放空区和位于反应池中的曝气区与非曝气区，进水管连接于反应池底部，放空区与出水区均设置于反应池中部，且分布于反应池两端，曝气区的DO为0.3-0.5mg/L，反应池流速0.5-0.8m/s，反应池中部设置隔板，所述反应池中分布有第一推流器、第二推流器、第三推流器和第四推流器，第一推流器、第三推流器位于隔板同侧，第二推流器与第四推流器位于隔板另一侧，且所述第一推流器、第四推流器位于出水区一端的反应池中，第二推流器、第三推流器位于放空区一端的反应池中；第一推流器与第二推流器结构相同，由多个推流器组件构成；第三推流器与第四推流器结构相同，由多个推流器组件构成。

本案中混合效果明显改善，氧化沟水面无淤泥沉积，而弯道处流速加快，污泥上翻，水面呈红褐色。在反应池的进水管、出水管两端处各设置两组推流器，当污水由进水管进入反应池后，整体水流速度明显提升，流速由0.35-0.4m/s提升至0.6-0.7m/s，使水体循环量增大，此时空气鼓进去后，溶解在水中，氧随水流的转移效率提高，曝气区面积可以减少，有机物在氧化沟内的停留时间也会相应缩短，曝气区的DO由3-4mg/L降低至0.3-0.5mg/L，而缺氧区的缺氧状态更加明显，空气中的氧气利用率大大提高，同等出水效果的情况下，鼓风成本下降约40％左右，风量节省显著，总氮下降3-4mg/L。

所述第一推流器、第二推流器均由五个推流器组件构成。更优选的，相邻两个推流器组件间距相同。

所述第三推流器、第四推流器均由三个推流器组件构成。更优选的，相邻两个推流器组件间距相同。

所述第一推流器、第二推流器均由五个推流器组件一构成，第三推流器、第四推流器均由三个推流器组件二构成，且推流器组件一高于推流器组件二。更优选的，推流器组件一的高度为5250mm，相邻推流器组件一的间距为3000mm；推流器组件二的高度为4550mm，相邻推流器组件二的间距为3000mm。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请中推流器的安装位置剖面图。

图中标号：1.反应池；2.推流器；21.第一推流器；22.第二推流器；23.第三推流器；24.第四推流器；2a.推流器组件一；2b.推流器组件二；3.进水管；4.出水区；5.放空区。

具体实施方式

本实施例一种氧化沟污水处理工艺，结合图1，包括反应池1、进水管3、出水区4、放空区5和位于反应1中的曝气区与非曝气区，曝气区的DO为0.3-0.5mg/L，反应池流速0.5-0.8m/s，进水管3连接于反应池1底部，放空区5与出水区4均设置于反应池1中部，且分布于反应池1两端，出水区4与进水管3可同端设置，反应池1中部设置隔板，反应池1中分布有推流器2，即第一推流器21、第二推流器22、第三推流器23和第四推流器24，第一推流器21、第三推流器23位于隔板同侧，第二推流器22与第四推流器24位于隔板另一侧，且第一推流器21、第四推流器24位于出水区4一端的反应池1中，第二推流器22、第三推流器23位于放空区5一端的反应池1中；第一推流器21与第二推流器22结构相同，由多个推流器组件构成；第三推流器23与第四推流器24结构相同，由多个推流器组件构成。

在反应池1的出水区4、放空区5所在端处各设置两组推流器2，当选菌池来的污水由进水管3进入反应池1后，混合效果明显改善，氧化沟水面无淤泥沉积，而弯道处流速加快，污泥上翻，水面呈红褐色；整体水流速度明显提升，流速由0.35-0.4m/s提升至0.6-0.7m/s，使水体循环量增大，溶解在水中的氧气转移效率太高，曝气区面积可以减少，有机物在氧化沟内的停留时间也会相应缩短，曝气区的DO由3-4mg/L降低至0.3-0.5mg/L，而缺氧区的缺氧状态更加明显，空气中的氧气利用率大大提高，同等出水效果的情况下，鼓风成本下降约40％左右，风量节省显著，总氮下降3-4mg/L。

作为备选方案，推流器2距离出水区4一端的反应池池壁距离D₁为3500mm，距离放空区5一端的反应池池壁距离D₃为3000mm，推流器2的构成可采用两种形式：

(1)方式一：结合图2，第一推流器21、第二推流器22均由五个推流器组件构成，第三推流器23、第四推流器24均由三个推流器组件构成，这些推流器组件的间距D₂相同，均为3000mm；相邻推流器组件在反应池1中呈高低错位设置。

(2)方式二：结合图2，第一推流器21、第二推流器22均由五个推流器组件一2a构成，第三推流器23、第四推流器24均由三个推流器组件二2b构成，且推流器组件一2a高于推流器组件二2b，推流器组件一2a的高度H₁为5250mm，相邻推流器组件一的间距为3000mm；推流器组件二2b的高度H₂为4550mm，相邻推流器组件二的间距为3000mm。

氧化沟在不同水平高度上流速差异明显，特别是在左拐角处从上到下均保持较低流速运行，且整体速度场分布不均匀，平均速度约为0.15m/s，使曝气区和非曝气区O₂、活性污泥和污染物的传质效率降低，最终影响了COD、氨氮的生物降解效率。

从曝气区和非曝气区中心竖直切面的流场分布可以看出，曝气区底部流速过高，但受曝气区竖直方向上的气流影响，动量损失过大，直接造成曝气区域后部的流速急剧下降。而在非曝气区，由于左弯道处不能对整个流场进行动量补充，仅非曝气区的推流器来增加流速，显然平均流速仅为0.17m/s，且上下分层明显，不能进行有效混合以及防止活性污泥的沉降。

受气泡聚并、碰撞、破碎等因素的影响，气含率分布面积先有大到小，然后在接近水面区域受压力变化的影响逐渐扩大分布面积，在水面处分布面积达到最大。由于气体扩散速率受水流速度的影响较大，只要在曝气量能够满足整个氧化沟设计需氧量的情况下，提高曝气区的整体水流方向上的速度即可提升气体扩散速率。

曝气区和非曝气区在竖直方向上的气含率分布情况也存在差别：从两个区域的中心竖直切面上来看，曝气区的气含率分布受到推流器的影响较为显著，从底部到水面处的气含率分布面积由高到底最后再升高，而整个非曝气区的气含率基本为零。

本实施例上述方案中，设置四组推流器2：第一推流器21、第二推流器22、第三推流器23和第四推流器24，虽然氧化沟在不同水平高度上流速仍有差异，但已明显改善，流速普遍在0.67m/s附近，特别是非曝气区从下至上速度梯度过高的现象已有明显改善，利于活性污泥的有效停留。

从曝气区和非曝气区中心竖直切面的流场分布也可以看出，曝气区底部流速仍保持高速，有利于活性污泥向曝气区域的传输，更有利于后部速度的传输和空气的扩散。在非曝气区，由下而上速度梯度差也有较大改善，平均速度保持在0.28m/s，在不发生活性污泥沉降和充分混合的情况下，有利于活性污泥的停留，提高硝化与反硝化的效果。

高低错位设置(相邻各推流器组件，或每组推流器中的推流器组件)的推流器结构，气含率分布面积先减少然后缓慢增加，气体扩散速率明显优于常规氧化沟的状态，特别是曝气区气体分布范围明显扩大，增加氧气利用率。即使在曝气量降低50％的情况下，处理效果也依旧优于常规氧化沟。

表1硝态氮分析表

四组推流器作用下，反应池1中的整体水流速度明显提升，使水体循环量增大，有机物在氧化沟内的停留时间也会相应缩短，流场分布更均匀、气含率分布更有梯度，污泥浓度分布均匀，基本不出现死泥上浮和堆积现象，而且可实现低溶解氧状态下的稳定运行，与其他流程形成一个全新的低溶解氧模式生化系统，从表1可以看出：

(1)硝化反应在常规生化系统中的氧化沟中与本实施例中基本一致。

(2)反硝化反应主要发生在选菌池，本案的脱氮效果明显优于常规生化系统，常规的脱氮效率为8.8％，而本实施例处理后，脱氮效率为34.5％，原因在于：四组推进器作用下，生化系统呈低溶解氧状态，回流污泥中DO低，创造了选菌池也呈低DO环境。

(3)选菌池的ORP也逐渐达到反硝化条件，可下降至-200mA左右。

(4)出水TN平均值为18mg/L，较常规氧化沟普遍低出4-5mg/L，脱氮效果较好。

(5)二沉池出水正常，没有出现跑泥现象，说明上述氧化沟污水处理工艺下，这种低溶解氧运行模式，没有造成污泥厌氧等不良现象。

(6)本申请低溶解氧模式运行下，结合表2，生化池污泥浓度和回流污泥浓度基本一致，没有显著差异。

表2污泥浓度对照表

	生化池MLSS	回流污泥MLSS
			常规生化系统	2877mg/L	4611mg/L
本实例生化系统	2318mg/L	4503mg/L

(7)曝气风量比较：

从现场风量趋势对比可以发现，本申请处理工艺下，风量是常规生化系统下的一半左右，预计节约10000方/组，按40万吨水量计算，可节约吨水成本0.11元/吨，年预计节省1540万。

Claims

1.一种氧化沟污水处理工艺，包括反应池、进水管、出水区、放空区和位于反应池中的曝气区与非曝气区，进水管连接于反应池底部，放空区与出水区均设置于反应池中部，且分布于反应池两端，其特征在于：曝气区的DO为0.3-0.5mg/L，反应池流速0.5-0.8m/s，反应池中部设置隔板，所述反应池中分布有第一推流器、第二推流器、第三推流器和第四推流器，第一推流器、第三推流器位于隔板同侧，第二推流器与第四推流器位于隔板另一侧，且所述第一推流器、第四推流器位于出水区一端的反应池中，第二推流器、第三推流器位于放空区一端的反应池中；第一推流器与第二推流器结构相同，由多个推流器组件构成；第三推流器与第四推流器结构相同，由多个推流器组件构成。

2.根据权利要求1所述的一种氧化沟污水处理工艺，其特征在于：所述第一推流器、第二推流器均由五个推流器组件构成。

3.根据权利要求2所述的一种氧化沟污水处理工艺，其特征在于：相邻推流器组件之间的间距相同，且呈高低错位分布。

4.根据权利要求1所述的一种氧化沟污水处理工艺，其特征在于：所述第三推流器、第四推流器均由三个推流器组件构成。

5.根据权利要求4所述的一种氧化沟污水处理工艺，其特征在于：相邻推流器组件之间的间距相同，且呈高低错位分布。

6.根据权利要求1所述的一种氧化沟污水处理工艺，其特征在于：所述第一推流器、第二推流器均由五个推流器组件一构成，第三推流器、第四推流器均由三个推流器组件二构成，且推流器组件一高于推流器组件二。

7.根据权利要求1所述的一种氧化沟污水处理工艺，其特征在于：推流器组件一的高度为5250mm，相邻推流器组件一的间距为3000mm；推流器组件二的高度为4550mm，相邻推流器组件二的间距为3000mm。